Polaritzabilitat

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Polarització d'ions. Superior: dos ions no polaritzats; mitjà: catió i anió lleugerament polaritzats; inferior: ions polaritzats amb solapament dels niguls electrònics.

La polaritzabilitat és la tendència a deformar-se un , perdent la simetria esfèrica de l'ió lliure, a conseqüència d'atraccions o repulsions electrostàtiques que experimenta el núvol electrònic. És important sobretot per als anions i augmenta amb llur volum i càrrega.[1]

Si s'aproximen dos ions, catió i anió, a distàncies molt curtes es produirà, a més de la interacció electrostàtica, una interacció deguda a la polarització mútua que s'estableix entre ambdós. Com més petit i més carregat sigui el catió, major serà la seva capacitat de deformar la distribució de càrrega de l'anió veí. Una mesura d'aquesta capacitat polaritzant del catió és la relació entre la seva càrrega, q, i el seu radi r: q/r. Quant a l'anió la seva polaritzabilitat, capacitat de deformació, augmenta amb el seu radi i càrrega.[2]

La polaritzabilitat fou un concepte considerat per primera vegada per Fritz Haber el 1919 com a necessari per explicar l'enllaç químic;[3] i també i de forma independent per Peter Debye el 1920.[4] Però el científic que va desenvolupar més aquest concepte fou el polac Kasimir Fajans entre 1923 i 1925.[5][6][7] en una sèrie de regles anomenades regles de Fajans.

La polaritzabilitat permet explicar un cert caràcter covalent dels enllaços iònics. El nigul electrònic de l'anió en polaritzar-se degut al catió es desplaça cap a la zona entre ambdós ions, amb la qual cosa l'enllaç iònic adquireix característiques d'enllaç covalent, en el qual la naturalesa de la força de l'enllaç és deguda a la compartició d'electrons entre àtoms.[8]

Experimentalment la polaritzabilitat, representada per α, es mesura a partir de la relació entre el dipol induït en l'anió, μind, i la intensitat del camp elèctric E, que l'indueix:

\alpha = \frac {\mu_{ind}}{E}

Les unitats de la polaritzabilitat α són C²·m²·V−1.[9]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Polaritzabilitat». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. Cotton, F.A; Wilkinson, G. Química Inorgànica Avanzada. México: Limusa, 1978. 
  3. Haber, F. Verhandl. deut. physik. Ges., 1919, pàg. 750.
  4. Debye, P. Physik. Z., 21, 1920, pàg. 178.
  5. Fajans, K. «Struktur und Deformation der Elektronenhüllen in ihrer Bedeutung für die chemischen und optischen Eigenschaften anorganischer Verbindungen». Die Naturwissenschaften, 11, 10, 1923, pàg. 165–72. DOI: 10.1007/BF01552365.
  6. Fajans, K; Joos, G. Zeitschrift für Physik, 23, 1924, pàg. 1–46. DOI: 10.1007/BF01327574.
  7. Fajans, K. Z. Kristallogr., 61, 1925, pàg. 18.
  8. Atkins, P.W; Jones, L. Principios de química: los caminos del descubrimiento. 3ª. Ed. Médica Panamericana, 2006. ISBN 9789500600804. 
  9. McNaught, A.D.; Wilkinson, A. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, the "Gold Book". 2a (en anglès). Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997. DOI 10.1351/goldbook.P04711. ISBN 0-9678550-9-8 [Consulta: 29 de novembre de 2011].